[发明专利]具有聚合物型增塑剂和低单体二异氰酸酯含量的聚氨酯组合物

说明书

本发明涉及一种具有最多0.1重量％的单体二异氰酸酯含量的湿固化性聚氨酯组合物，其含有：至少一种具有最多0.5重量％的单体二异氰酸酯含量的含异氰酸酯基团的聚醚型聚氨酯聚合物，其由至少一种单体二异氰酸酯与至少一种聚醚多元醇在至少3/1的NCO/OH比下的反应和随后借助合适的分离方法除去大部分单体二异氰酸酯获得；和至少一种具有封闭型羟基并且无异氰酸酯基团的聚醚作为增塑剂。所述湿固化性聚氨酯组合物在除湿的情况下储存非常稳定，不用特殊防护措施就可安全地操作并可在不带危险标识的情况下出售，可很好地加工，具有长开放时间并具有令人惊奇地快速的固化以形成具有高强度和可延展性、高的冷挠曲性、良好粘合性质和对热和湿为高稳定性的弹性材料。所述湿固化性聚氨酯组合物尤其适合用作弹性胶粘剂或密封剂或弹性涂料。

技术领域

本发明涉及湿固化性聚氨酯组合物及其作为弹性胶粘剂、密封剂和涂料的用途。

背景技术

通过异氰酸酯基团与湿气或水的反应交联并在此固化以产生弹性体的聚氨酯组合物尤其在建筑和制造工业中用作弹性胶粘剂、密封剂或涂料，例如用于装配中的组件粘合、用于填充接缝、作为地面涂料或作为屋顶密封物。由于它们的良好粘附力和弹性，它们可温和地衰减和消除例如由振动或温度变化引发的作用于基底的力。

这样的聚氨酯组合物含有常规的含异氰酸酯基团的聚合物作为粘结剂，所述聚合物通过使多元醇与单体二异氰酸酯反应制备。由此获得的聚合物由于扩链反应而含有通常在1重量％至3重量％的范围内的残留单体二异氰酸酯含量。单体二异氰酸酯可能危害健康。含有单体二异氰酸酯的制剂(特别是在0.1重量％的浓度以上)必须在标签和数据单上带有危险符号和警告指示，并在一些国家可能在销售和使用上受到管制。

有各种途径获得具有低单体二异氰酸酯含量的含异氰酸酯基团的聚合物。就产品性质而言最有吸引力的途径是，在聚合物的制备中过量使用单体二异氰酸酯，然后借助合适的分离方法，尤其借助蒸馏除去大部分未转化的单体二异氰酸酯。得自这种方法的聚合物具有较低粘度和低残留单体二异氰酸酯含量。包含这样的聚合物的聚氨酯组合物具有极好的可加工性，但表现出缓慢固化、降低的强度和在与基底的粘附力构建中的不足。

EP 1,746,117描述了一种制备含异氰酸酯基团的预聚物的方法。在此，在实施例1和3中，由二苯甲烷-4,4'-二异氰酸酯和二醇或三醇的反应并蒸馏除去过量的二苯甲烷-4,4'-二异氰酸酯制备具有低单体含量的NCO预聚物，并将这些与在没有蒸馏除去单体异氰酸酯的情况下制备的NCO预聚物比较，二苯甲烷-2,4'-二异氰酸酯代替4,4'-异构体更适用于此。所述预聚物可用于生产湿固化性密封剂或胶粘剂。没有给出关于如何有利地配制这样的密封剂或胶粘剂的进一步细节。

例如从JP S59-109553中已知具有封闭型羟基的聚醚多元醇作为聚氨酯组合物中的增塑剂的用途。所述组合物包含常规制备的聚氨酯聚合物并具有高单体二异氰酸酯含量。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供具有低单体二异氰酸酯含量的湿固化性聚氨酯组合物，其克服了现有技术的缺点。

通过如权利要求1中所述的湿固化性聚氨酯组合物实现了该目的。其包含至少一种含有异氰酸酯基团并具有低单体二异氰酸酯含量的聚醚型聚氨酯聚合物和至少一种具有封闭型羟基的低聚一元醇或多元醇作为增塑剂。本发明的组合物具有小于0.1％的单体二异氰酸酯含量；其因此甚至不用特殊防护措施也可安全地操作并在许多国家可不带危险标识出售。本发明的组合物令人惊讶地兼具快速固化速率以及长开放时间(结皮时间)，并在固化后具有高拉伸强度和弹性，这对许多应用非常有利。预料不到地，本发明的聚氨酯组合物与包含常规增塑剂的相应组合物相比和与具有高单体二异氰酸酯含量的相应组合物相比，在相同的开放时间下表现出更快的固化，以及在保持同样高的可延展性和肖氏硬度下表现出更高拉伸强度。从现有技术不可能预料到这些有利的性质。